eines Filters für Fluid und Filter

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz zum austauschbaren Einbau in ein Filtergehäuse eines Filters für Fluid,

- mit wenigstens einem Filtermedium, welches einen Einsatzinnenraum wenigstens teil- weise begrenzt und das von dem Fluid zur Reinigung in Richtung von dem Einsatzinnen- raum oder in den durchströmt werden kann, wobei der Einsatzinnenraum eine Fluidöff nung aufweist, durch die je nach Strömungsrichtung Fluid in den Einsatzinnenraum hinein oder aus diesem heraus gelangen kann,

- mit einem starren Anschlussrahmen, welcher direkt oder indirekt mit dem wenigstens einen Filtermedium mechanisch verbunden ist und der einen Einsatz-Fluiddurchlass für das Fluid bezüglich einer gedachten Achse umfangsmäßig zusammenhängend umgibt,

- wobei der Einsatz-Fluiddurchlass fluidtechnisch mit der Fluidöffnung des Einsatzinnen- raums verbunden ist

- und wobei der Filtereinsatz mithilfe des Anschlussrahmens in dem Filtergehäuse so befestigt werden kann, dass der Einsatz-Fluiddurchlass mit einem Gehäuse-Fluiddurch- lass des Filtergehäuses fluidtechnisch in Verbindung steht.

Ferner betrifft die Erfindung einen Filter für Fluid, welcher ein öffenbares Filtergehäuse aufweist,

- wobei das Filtergehäuse wenigstens einen Gehäuse-Fluiddurchlass zum Einleiten von zu reinigendem Fluid in das Filtergehäuse und wenigstens einen Gehäuse-Fluiddurch- lass zum Ausleiten von gereinigtem Fluid aus dem Filtergehäuse aufweist,

- und in dem Filtergehäuse wenigstens ein Filtereinsatz austauschbar so angeordnet ist, dass er den Gehäuse-Fluiddurchlass für zu reinigendes Fluid und den Gehäuse-Fluid- durchlass für gereinigtes Fluid strömungstechnisch trennt,

- wobei das Filtergehäuse aus wenigstens zwei trennbaren Gehäuseteilen zusammen- gesetzt ist, von denen ein erstes Gehäuseteil wenigstens einen Gehäuse-Fluiddurchlass aufweist, welcher bei eingebautem Filtereinsatz mit einem Einsatz-Fluiddurchlass des Filtereinsatzes fluidtechnisch verbunden ist, und das erste Gehäuseteil auf der Gehäu- seinnenseite eine Gehäuse-Anlagefläche aufweist zur direkten oder indirekten Anlage eines Anschlussrahmens des wenigstens einen Filtereinsatzes, wobei die Gehäuse-An- lagefläche den Gehäuse-Fluiddurchlass bezüglich einer gedachten Achse umfangsmä- ßig zusammenhängend umgibt

- und wobei eine Einbaurichtung des wenigstens einen Filtereinsatzes in das erste Fil tergehäuse in einer Zusammenbaurichtung der Gehäuseteile senkrecht zur Achse ver- läuft.

Stand der Technik

Aus DE 10 2010 047 491 A1 ist ein Filtereinsatz bekannt, welcher ein Filterelement mit einer einlassseitigen Endfläche und einer zu dieser in Flauptströmungsrichtung beabstan- deten auslassseitigen Endfläche und einen entlang der Seitenflächen des Filterelements umlaufenden Rahmen, welcher mit dem Filterelement verbunden ist, umfasst. Der Rah- men trägt eine axiale Dichtung, deren Dichtrichtung in oder entgegen der Flauptströ- mungsrichtung ausgerichtet ist. Die Dichtung ist in Dichtrichtung mit einer Dichtfläche eines Filtergehäuses in Kontakt bringbar, wodurch die Einlassseite des Filtereinsatzes dichtend von der Auslassseite trennbar ist. Der Rahmen weist an zwei gegenüberliegen- den Seitenflächen des Filtereinsatzes eine erste und eine zweite Kontaktfläche zum Ver- spannen des Filterelements mittels eines ersten oder eines zweiten Verspannelements auf. Die Kontaktflächen sind im Wesentlichen entgegengesetzt zur Dichtrichtung ausge- richtet. Die Kontaktflächen weisen jeweils ein individuelles, entlang der Seitenflächen ver- laufendes Höhenprofil auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz und einen Filter der ein- gangs genannten Art zu gestalten, mit denen eine Befestigung des Filtereinsatzes in dem Filtergehäuse verbessert werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird bei dem Filtereinsatz erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der An- schlussrahmen auf seiner dem wenigstens einen Filtermedium bezüglich der Achse axial abgewandten Stirnseite flächig, insbesondere vollflächig, mit einem flexiblen Anlageme- dium belegt ist, welches den Einsatz-Fluiddurchlass umfangsmäßig flächig zusammen- hängend umgibt. Die belegte Stirnseite des Anschlussrahmens wird durch einen axial außerhalb des Einsatzinnenraums liegenden, radial über den Einsatz-Fluiddurchlass auskragenden Abschnitt des Anschlussrahmens bereitgestellt. Der Anschlussrahmen ist somit von dem Einsatzinnenraums deutlich axial beabstandet und ermöglicht eine axiale Abdichtung. Das Anlagemedium kann mit dem Anschlussrahmen dabei lösbar, beispielsweise aufge- steckt, oder unlösbar verbunden sein, etwa verklebt, verschweißt, angespritzt, angegos- sen. Erfindungsgemäß werden mithilfe des starren Anschlussrahmens eine Führungs- funktion und eine Haltefunktion erfüllt. Zusätzlich kann mit dem flexiblen Anlagemedium ein Toleranzausgleich und/oder eine Dichtfunktion erfüllt werden. Insgesamt kann so die Befestigung des Filtereinsatzes in dem Filtergehäuse verbessert werden. Das Filterme- dium bildet einen Filtermediumkörper, der den Einsatzinnenraum wenigstens teilweise begrenzt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann der Anschlussrahmen zumindest einach- sig gekrümmt oder geknickt ausgeführt sein, bevorzugt um eine Achse normal zu der Achse, die einer Hauptströmungsrichtung in einer Benutzungsanordnung entspricht. Die Krümmung des Anschlussrahmens wird auf Seiten des Gehäuses in Form einer korres- pondierenden Krümmung der Gehäuse-Anlagefläche aufgenommen, um eine passende Schnittstellenpaarung zu erhalten. Mit einem insbesondere fluiddurchlässigen flächigen Anlagemedium lässt sich auch eine komplex gekrümmte Schnittstellengeometrie sicher abdichten. Über eine Variation der gegenseitigen Krümmungsradien kann insbesondere auch eine Zuordnung von Filtereinsatztypen zu Gehäusetypen stattfinden, um einen Fehlverbau von nicht geeigneten und/oder nicht originalen Filtereinsätzen zu vermeiden.

Das Anlagemedium ist gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein fluiddurchlässiges bzw. fluiddurchströmbares Anlagemedium, welches selbstfilternde Eigenschaften aufweist. Geeigneterweise hat das Anlagemedium in die sem Fall einen Abscheidegrad in eingebautem Zustand, welcher über dem Abscheide- grad des "eigentlichen" Filtermediums des Filtereinsatzes liegt. Beispielsweise kann der Abscheidegrad des Anlagemediums in einem eingebauten Zustand über 99,4 % betra- gen, wobei die Erfindung jedoch ausdrücklich nicht hierauf beschränkt ist. Im Weiteren wird jedoch auch im Bezug zu fluiddurchlässigen Anlagemedien von "Dichtwirkung" ge- sprochen, obgleich diese streng gesehen korrekterweise als dichtende Schnittstellenele- mente bezeichnet werden könnten.

Das Anlagemedium ist derart auf der Stirnseite des Anschlussrahmens angeordnet, dass dieses den Einsatz-Fluiddurchlass umgebend eine vorbestimmte Mindestbreite aufweist. Die Mindestbreite beträgt wenigstens 2 mm, wobei Werte über 6 mm bevorzugt werden, um eine gute "Dichtwirkung" zu erzielen. Um die Befestigung des Anlagemediums auf der Stirnseite des Anschlussrahmens zu verbessern kann sich von der Stirnseite des Anschlussrahmens in Axialrichtung zumin- dest eine Haltenadel, bevorzugt mehrere über die Fläche verteilte Haltenadeln, erstre- cken, welche sich fixierend in das Anlagemedium bohren. Alternativ oder zusätzlich kann sich von der Stirnseite des Anschlussrahmens in Axialrichtung ein den Einsatz-Fluid- durchlass zumindest teilweise umgebender Ringbund erstrecken, welcher das Anlage- medium stützt und insbesondere beim Einbauvorgang in ein Filtergehäuse dafür sorgt, dass das Anlagemedium sicher befestigt bleibt. Der Ringbund kann in einigen Ausfüh- rungen den Einsatz-Fluiddurchlass auch vollständig umgeben.

Der Anschlussrahmen kann einen rechteckförmigen, insbesondere quadratischen Au- ßenquerschnitt haben, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass dieser Quer- schnitt vollflächig mit dem Anlagemedium bedeckt ist, so dass auch das Anlagemedium eine rechteckige Außenquerschnittskontur hat.

Die fluidtechnische Verbindung des Einsatz-Fluiddurchlasses mit der Fluidöffnung des Einsatzinnenraumes kann hierbei mittelbar oder unmittelbar erfolgen, wobei insbeson- dere eine Beabstandung des Anschlussrahmens von dem Filtermedium bzw. Filtermedi- umkörper vorgesehen ist. Die fluidische Verbindung kann beispielsweise durch ein Rohr- stück bereitgestellt werden, das den Einsatz-Fluiddurchlass mit dem Einsatzinnenraum verbindet.

Der Anschlussrahmen und das Anlagemedium erstrecken sich bezüglich der Achse stirn- seitig flächig ausgedehnt. Auf diese Weise wird eine flächige Anlage des Anlagemediums an einer entsprechenden Gehäuse-Anlagefläche ermöglicht. So können sowohl die Füh- rung des Filtereinsatzes beim Einbau in das Filtergehäuse als auch die Positionierung und Halterung des Filtereinsatzes verbessert werden. Mithilfe des flexiblen Anlagemedi- ums kann ein flächiger Toleranzausgleich erfolgen. Auf diese Weise können bauteil-, montage- und/oder betriebsbedingte Toleranzen, beispielsweise aufgrund von Vibratio- nen oder dergleichen, besser ausgeglichen werden. Auf den Anschlussrahmen ein- wirkende mechanische Kräfte können gleichmäßiger eingeleitet werden, so dass insge- samt die Haltfunktion verbessert werden kann. Krafteinwirkungen auf das Filtermedium können mithilfe des erfindungsgemäßen Anschlussrahmens verringert werden. Der Filtereinsatz weist einen Einsatzinnenraum auf. Der Einsatzinnenraum grenzt an we- nigstens ein Filtermedium an. Der Einsatzinnenraum ist fluidtechnisch mit dem Einsatz- Fluiddurchlass verbunden. Auf diese Weise kann je nach Strömungsrichtung des Fluids in dem Filter das zu reinigendes Fluid durch den Einsatz-Fluiddurchlass in den Einsatz- innenraum gelangen und von dort aus das wenigstens eine Filtermedium durchströmen. Bei umgekehrter Strömungsrichtung kann das zu reinigende Fluid das wenigstens eine Filtermedium zur Reinigung durchströmen und in den Einsatzinnenraum gelangen. Das gereinigte Fluid kann aus dem Einsatzinnenraum durch den Einsatz-Fluiddurchlass und den Gehäuse-Fluiddurchlass das Filtergehäuse verlassen.

Vorteilhafterweise kann der Filtereinsatz als Doppelfiltereinsatz oder als Hohlfiltereinsatz ausgestaltet sein.

Ein Doppel-Filtereinsatz weist zwei Filtermedien insbesondere in Form von Filterbälgen auf, welche auf gegenüberliegenden Seiten einen Einsatzinnenraum begrenzen. Ein Doppel-Filtereinsatz kann insgesamt V-förmig oder quaderförmig ausgestaltet sein.

Ein Hohlfiltereinsatz zeichnet sich dadurch aus, dass er wenigstens einen Einsatzinnen- raum aufweist, welcher von Filtermedium umgeben wird. Das Filtermedium kann von dem zu reinigenden Fluid von außen nach innen zum Einsatzinnenraum durchströmt werden oder umgekehrt. Der Einsatzinnenraum verfügt über einen Fluiddurchlass nach außen, durch den, je nach Strömungsrichtung, das gereinigte Fluid den Einsatzinnenraum ver- lassen oder zu reinigendes Fluid in diesen gelangen kann. Das Filtermedium kann den Einsatzinnenraum bezüglich einer Achse umfangsmäßig umgeben. An wenigstens einer bezüglich der Achse axialen Stirnseite kann das Filtermedium mit einem Endkörper, ins- besondere einer Endscheibe, verbunden sein. Wenigstens ein Endkörper kann wenigs- tens eine Durchlassöffnung für den Einsatzinnenraum aufweisen. Der Endkörper kann entweder mit dem Anschlussrahmen verbunden sein oder diesen wenigstens mit bilden.

Bei einem Hohlfiltereinsatz kann es sich vorteilhafterweise um ein so genanntes Rundfil terelement mit einem runden Querschnitt, ein ovales Rundfilterelement mit einem ovalen Querschnitt, ein flach-ovales Rundfilterelement mit einem abgeflachten ovalen Quer- schnitt, ein konisches Rundfilterelement, bei dem sich der runde Querschnitt in axialer Richtung zu einer Flauptachse verjüngt, ein konisch-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, ein konisches flach-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der flach-ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, oder ein Hohlfiltereinsatz mit einem andersartigen, insbesondere einem eckigen, Querschnitt und/oder einem andersartigen axialen Querschnittsverlauf in Richtung der Achse des Hohlfiltereinsatzes, handeln, beispielsweise um ein Hohlfilterelement mit einer U-Form, das sowohl Abschnitte hat, die parallel zur Hauptachse verlaufen als auch Abschnitte, die gekrümmt zu dieser verlaufen.

Das Filtermedium, das den Filtermediumkörper bildet, kann vorteilhafterweise bezüglich der Achse umfangsmäßig geschlossen oder offen sein. Das Filtermedium kann insbe- sondere sternförmig, bevorzugt zickzackförmig oder wellenförmig, gefaltet oder gebogen sein. Das Filtermedium kann auch ungefaltet oder ungebogen sein.

Bei dem Filter kann es sich vorteilhafterweise um einen Luftfilter handeln. Der Luftfilter kann vorteilhafterweise Teil eines Luftansaugtrakts einer Brennkraftmaschine sein. Er kann zur Reinigung von Verbrennungsluft dienen, welche der Brenn kraftmasch ine zuge- führt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf einen Luftfilter eines Luftansaug- trakts einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei an- dersartigen Luftsystemen von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Bei dem Luftfilter kann es sich auch um einen Innenraumfilter handeln. Der Luftfilter kann auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden.

Die Erfindung kann auch bei Filtern zur Reinigung andersartiger flüssiger oder gasförmi- gen Fluide, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser, Harnstoff-Wasser-Lösung, Kompressor- luft oder dergleichen, eingesetzt werden.

Die Erfindung kann bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraft- wagen, Bussen, landwirtschaftlichen und/oder Bau-Fahrzeugen, Bau-/Landmaschinen, Kompressoren, Industriemotoren oder sonstigen Geräten insbesondere mit Verbren- nungsmotoren eingesetzt werden. Die Erfindung kann bei Land-, Wasser- und/oder Luft- fahrzeugen Verwendung finden.

Der Filtereinsatz kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass er in einer Einbau- richtung senkrecht zur Achse in ein Gehäuseteil des Filtergehäuses eingebaut werden kann. Auf diese Weise kann der Anschlussrahmen etwa parallel zu seiner axialen Stirn seite an einer entsprechenden Gehäuse-Anlagefläche des Filtergehäuses entlang ge- schoben werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Anschlussrahmen auf seiner dem we- nigstens einem Filtermedium axial zugewandten Seite mit einer Führungs- und/oder Ver- spannstruktur ausgestaltet sein, an der wenigstens ein gehäuseseitiges Führungs- und/o- der Verspannelement beim Zusammenbau des Filters entlang geführt werden kann und/oder mit der der Anschlussrahmen mit wenigstens einem gehäuseseitigen Führungs- und/oder Verspannelement im Filtergehäuse verspannt werden kann. Auf diese Weise kann beim Einbau der Anschlussrahmen mit wenigstens einem entsprechenden gehäu- seseitigen Führungs- und/oder Verspannelement bezüglich der Achse in axialer Richtung gegen eine entsprechende Gehäuse-Anlagefläche gedrückt und geführt werden. Gege- benenfalls kann der Anschlussrahmen in eingebautem Zustand mithilfe der Führungs- und/oder Verspannstruktur in Zusammenwirkung mit wenigstens einem gehäuseseitigen Führungs- und/oder Verspannelement verspannt werden. Auf diese Weise kann eine stabile Flalterung erreicht werden. Ferner kann dadurch, insbesondere bei "zwischenge- schaltetem" Anlagemedium, eine axiale Dichtwirkung zwischen dem Anschlussrahmen und der Gehäuse-Anlagefläche verbessert werden. Die Führungs- und/oder Verspann- struktur an der dem wenigstens einem Filtermedium axial zugewandten Seite des An- schlussrahmens kann insbesondere durch einen zu einer Normalenrichtung der Flaupt- strömungsrichtung geneigten, keilförmigen Verlauf der Oberfläche des Anschlussrah- mens gebildet werden. Insbesondere kann dieser keilförmige Verlauf durch eine verän- derliche Wandstärke des Anschlussrahmens realisiert werden. Eine geneigte Oberfläche des Anschlussrahmens eignet sich besonders gut als korrespondierende Gegenanlage- fläche für die o.g. gehäuseseitigen Führungs- und/oder Verspannelemente.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Anschlussrahmen mit einem Mittelrohr des Filtereinsatzes verbunden sein. Auf diese Weise können Kräfte zum Halten des Filtereinsatzes in dem Filtergehäuse zwischen dem Anschlussrahmen und dem Mit telrohr übertragen werden. Das Mittelrohr kann den Einsatzinnenraum des Filtereinsatzes umfangsmäßig umgeben. An dem Mittelrohr kann das wenigstens eine Filtermedium be- festigt sein. Auf diese Weise kann eine Einwirkung von Flaltekräften auf das wenigstens eine Filtermedium verringert werden. Die mechanische Belastung des wenigstens einen Filtermediums kann so verringert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Anschlussrahmen und das Mittelrohr einstückig ausgebildet.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Anschlussrah- men an seiner dem Filtermedium abgewandten Stirnseite gekrümmt ausgebildet ist. Al- ternativ oder zusätzlich kann der Anschlussrahmen gegenüber einer Normalenebene der Achse, die der Flauptströmungsrichtung in einer Benutzungsanordnung entspricht, ge- neigt sein. Noch weiter kann vorgesehen sein, dass eine Längsmittelachse des Einsatz- Fluiddurchlasses versetzt zur Längsmittelachse des Einsatzinnenraums angeordnet ist. Hierbei ist die korrespondierende Gehäuse-Anlagefläche, an der sich der Anschlussrah- men über das Anlagemedium in der Benutzungsanordnung dichtend abstützt, komple- mentär auszuführen.

Vorteilhafterweise kann der Anschlussrahmen einteilig oder mehrteilig mit dem Mittelrohr realisiert sein. Einteilig können der Anschlussrahmen und das Mittelrohr gemeinsam her- gestellt und montiert werden. Ferner kann eine stabile Verbindung zwischen dem An- schlussrahmen und dem Mittelrohr realisiert werden. Mehrteilig können der Anschluss- rahmen und das Mittelrohr modular kombiniert werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Anlagemedium eine Dicht- funktion erfüllen. Auf diese Weise kann auf eine separate Dichtung verzichtet werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Anlagemedium elastisch sein. Auf diese Weise kann ein Toleranzausgleich verbessert werden. Ferner können auf diese Weise betriebsbedingte Vibrationen besser ausgeglichen werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Anlagemedium Polyurethan, PUR-Schaum, Moosgummi, Gummi, insbesondere Weichgummi, Silikon, Elastomere, Vlies oder eine Kombination von mehreren Komponenten oder dergleichen aufweisen oder daraus bestehen. Auf diese Weise kann eine Elastizität und eine Dichtwirkung des Anlagemediums verbessert werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Vliesmedium eine Dicke in einem Bereich von 3 bis 10 mm, bevorzugt 5 bis 8 mm, auf- weist. Das Anlagemedium aus Vlies muss eine bestimmte Mindestdicke aufweisen, um in einem Montagezustand eine ausreichende Verpressung zu ermöglichen und insbeson- dere auch Toleranzen, insbesondere Ebenheitsabweichungen in der Ebene der Stirnseite des Anschlussrahmens, ausgleichen zu können.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Luftdurchlässigkeit des Vliesmediums gemäß DIN EN ISO 9237 bei 200 Pa in einem Bereich von 500 bis 2500 l/m ² s, bevorzugt in einem Bereich von 1000 bis 1600 l/m ² s, liegen (unkorrigierte Werte). Die gemäß DIN EN ISO 9237 bei 200 Pa um Seitenlufteinfluss korrigierten Werte liegen sinnvoller Weise zwi- schen 400 und 2400 l/m ² s, bevorzugt zwischen 850 und 1500 l/m ² s.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Flächengewicht in einem Bereich von 200 bis 800 g/m ² , bevorzugt 300 bis 600 g/m ² , betragen. Überraschend wurde festgestellt, dass ver- mittels Vliesmedien, welche den vorgenannten Parameterbereichen unterfallen, eine An- ordnung mit einem fluiddurchströmbaren Anlagemedium geschaffen werden kann, wel- che sich durch eine überzeugende "Dichtheit" im Sinne einer unter dem eigentlichen Fil- termedium liegenden Partikel penetration auszeichnet.

Bei dem Vliesmedium kann es sich gemäß einer ebenfalls bevorzugten Weiterbildung um ein Copolyester-Polyester-Vlies handeln, bevorzugt PET/coPET, welches besonders be- vorzugt Kern-Mantel-Bikomponentenfasern aufweist. Alternativ kann das Vliesmedium ein reines Polyestervlies sein, was für eine verbesserte Temperaturbelastbarkeit, insbe- sondere Temperaturwechselbelastbarkeit, vorteilhaft ist. So können bei Einsatz eines rei- nen Polyestervlieses, insbesondere PET basiert, Einsatztemperaturen über 150 °C er- reicht werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf vorgenannten Zusammensetzungen be- schränkt, sondern erfasst ausdrücklich auch andere stoffliche Zusammensetzungen, wel- che dem Fachmann geeignet erscheinen, insbesondere Vliesmaterialien aus Polyolefin- fasern, etwa PP, PE. Durch den Einsatz von derartigen Vliesmedien kann sogar eine den klassischen PUR-Dichtungen überlegene Temperaturbeständigkeit erreicht werden.

Bei Einsatz eines Vliesmediums als Anlagemedium bzw. Dichtlage ergibt sich gegenüber klassischen PUR-, EPDM- oder TPE Dichtungsmaterialien ein enormer Kostenvorteil, der je nach Konstruktion 30 bis 70 % betragen kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Anlagemedium weicher sein als der Anschlussrahmen. Auf diese Weise kann die mechanische Stabilität ausschließ- lieh durch den Anschlussrahmen erfolgen. Der Toleranzausgleich und/oder die Dichtwir- kung können ausschließlich über das Anlagemedium erfolgen. So können das Anlage- medium und der Anschlussrahmen bezüglich ihrer jeweiligen Wirkung verbessert wer- den. Unter weich wird im vorliegenden Fall eine höhere Nachgiebigkeit verstanden, d.h. ein geringerer Elastizitätsmodul. Das bedeutet, dass das Anlagemedium im Vergleich zum Anschlussrahmen zur Erfüllung seiner Dichtfunktion mit geringeren Kräften verform- bar ist als der Anschlussrahmen.

Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß bei dem Filter dadurch gelöst, dass die Ge- häuse-Anlagefläche auf der Gehäuseinnenseite wenigstens abschnittsweise von wenigs- tens einem Positionierelement so umgeben ist, dass die Gehäuse-Anlagefläche auf ihrer einer Einbauöffnung des ersten Gehäuseteils für den Filtereinsatz zugewandten Seite frei zugänglich ist. Auf diese Weise kann beim Einbau ein entsprechender Anschlussrahmen aufseiten des Filtereinsatzes mit dem wenigstens einen Positionierelement geführt und gehalten werden. So kann der Filtereinsatz besser in dem Filtergehäuse positioniert wer- den. Ferner kann so vermieden werden, dass ein falscher Filtereinsatz in dem Filterge häuse eingebaut werden kann oder ein korrekter Filtereinsatz in dem Filtergehäuse falsch montiert werden kann. So kann insgesamt die Funktionssicherheit des Filters verbessert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das auf der Stirnseite des Anschluss- rahmens des Filtereinsatzes vorliegende Anlagemedium in einem Montagezustand zu 30 bis 70 %, bevorzugt zu 40 bis 60 %, gegenüber einer unkomprimierten Ausgangsdicke verpresst sein. Flierdurch wird insbesondere bei Einsatz eines Vliesmediums als Anlage- medium eine zuverlässige "Abdichtung" erreicht. Um die vorbeschriebene Verpressung zu erreichen, wird das Anlagemedium in dem Montagezustand zwischen der Gehäuse- Anlagefläche und dem Anschlussrahmen um einen vorbestimmten Betrag axial ver- presst. Die im Montagezustand für das Anlagemedium zur Verfügung stehende "Dicke" bzw. der Abstand zwischen der Gehäuse-Anlagefläche und dem Anschlussrahmen wird auch als Kammermaß bezeichnet. Das Kammermaß kann je nach o.g. Verpressungsgrad 1 ,5 bis 7 mm betragen.

Zum Einbau kann der wenigstens eine Filtereinsatz zunächst in einer Zusammenbaurich- tung senkrecht zur Achse durch eine entsprechende Einbauöffnung in das erste Gehäu- seteil eingebracht werden. Anschließend kann das zweite Gehäuseteil in Zusammenbau- richtung so mit dem ersten Gehäuseteil verbunden werden, dass die Einbauöffnung ver- schlossen wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann ein zweites Gehäuseteil wenigstens ein Führungs- und/oder Verspannelement aufweisen, welches sich in Zusammenbaurich- tung der Gehäuseteile erstreckt und welches an der Rückseite des Anschlussrahmens des Filtereinsatzes, welche der Gehäuse-Anlagefläche des ersten Gehäuseteils abge- wandt ist, angreift. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Führungs- und/oder Ver- spannelement beim Zusammenbau der Gehäuseteile an der Rückseite des Anschluss- rahmens des Filtereinsatzes entlanggleiten und so den Anschlussrahmen bezüglich der Achse in axialer Richtung gegen die Gehäuse-Anlagefläche pressen. So kann die Halte- funktion des Anschlussrahmens verbessert werden. Ferner kann so eine etwaige Dicht funktion in axialer Richtung zwischen dem Anschlussrahmen und der Gehäuse-Anlage- fläche verbessert werden.

Ferner kann das wenigstens eine Führungs- und/oder Verspannelement mit dem wenigs- tens einen Positionierelement des ersten Gehäuseteils beim Zusammenbau der Gehäu- seteile führend Zusammenwirken. Das wenigstens eine Positionierelement kann dabei auf der der Gehäuse-Anlagefläche axial abgewandten Seite des wenigstens einen Füh- rungs- und/oder Verspannelements angreifen. Auf diese Weise kann der Anschlussrah- men des wenigstens einen Filtereinsatzes zwischen der Gehäuse-Anlagefläche und dem wenigstens einen Führungs- und/oder Verspannelement axial verspannt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens zwei schwertför- mige Führungs- und/oder Verspannelemente gabelartig angeordnet sein. Auf diese Weise können die Führungs- und/oder Verspannelemente von bezüglich der Achse radial gegenüberliegenden Seiten an dem Anschlussrahmen des Filtereinsatzes angreifen. So kann der Anschlussrahmen gleichmäßiger in axialer Richtung gegen die Gehäuse-Anla- gefläche des ersten Gehäuseteils gepresst werden.

Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filtereinsatz und dem erfindungsgemäßen Filter und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen auf- gezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die ein- zelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert wer- den, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeich- nung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zei- gen schematisch:

Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines Filters zur Reinigung von Luft, welcher ein

Filtergehäuse mit einem Gehäusetopf und einem Gehäusedeckel umfasst, in dem ein Filtereinsatz austauschbar angeordnet ist;

Figur 2 eine Draufsicht auf den geöffneten Filter aus Figur 1 ;

Figur 3 einen Schnitt durch den geöffneten Filter aus Figur 2 im Bereich eines Ge- häuse-Luftauslasses entlang einer dortigen Schnittlinie II - II in einer frühen Einbauphase des Filtereinsatzes in den Gehäusetopf;

Figur 4 einen Schnitt der Darstellung aus Figur 3 entlang der dortigen Schnittlinie

IV - IV;

Figur 5 den Schnitt entsprechend Figur 3 in einer weiteren Einbauphase, in der der

Filtereinsatz etwa zur Hälfte in den Gehäusetopf eingebaut ist;

Figur 6 einen Schnitt der Darstellung aus Figur 5 entlang der dortigen Schnittlinie

VI - VI;

Figur 7 den Schnitt entsprechend Figuren 2 und 5, wobei der Filtereinsatz in seiner

Endposition in dem Gehäusetopf gezeigt ist;

Figur 8 einen Schnitt der Darstellung aus Figur 7 entlang der dortigen Schnittlinie

VII - VII;

Figur 9 ein Längsschnitt eines Filtereinsatzes,

Figur 10 eine isometrische Ansicht gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fil tereinsatzes (Filtermedium und Anlagemedium sind nicht gezeigt);

Figur 11 eine isometrische Ansicht des Filtereinsatzes gemäß Figur 10 mit Filterme- dium und Anlagemedium, Figur 12 eine isometrische Ansicht eines Filtereinsatzes mit Filtermedium und Anla- gemedium und gekrümmtem Anschlussrahmen.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Ausführungsform(en) der Erfindung

In Figur 1 ist eine Explosionsdarstellung eines Filters 10 zur Reinigung von Fluid gezeigt. Figur 2 zeigt den geöffneten Filter 10 ohne Gehäusedeckel 12. Mit dem Filter 10 kann Luft, beispielsweise Verbrennungsluft zur Zuführung in eine Brennkraftmaschine bei spielsweise eines Kraftfahrzeugs, gereinigt werden.

Der Filter 10 umfasst ein Filtergehäuse 14 mit einem Gehäusetopf 16, der eine Einbauöff- nung 18 für einen Filtereinsatz 20 aufweist. Die Einbauöffnung 18 kann mit dem Gehäu- sedeckel 12 verschlossen werden.

Der Gehäusetopf 16 weist an einer bezüglich einer gedachten Achse 22 axialen Stirnseite einen Gehäuse-Luftauslass 24 auf, durch den gereinigte Luft aus dem Filtergehäuse 24 herausgelangen kann. Der Gehäuse-Luftauslass 24 ist beispielhaft koaxial zur Achse 22 angeordnet.

Wenn im Folgenden von "axial", "radial", "koaxial", "umfangsmäßig" oder dergleichen die Rede ist, so bezieht sich dies auf die Achse 22. Bei montiertem Filter 10 entspricht die Achse 22 einer Achse des Filtereinsatzes 20.

In der gleichen Stirnseite des Gehäusetopfs 16 ist neben dem Gehäuse-Luftauslass 24 ein Gehäuse-Lufteinlass 26 angeordnet. Durch den Gehäuse-Lufteinlass 26 kann zu rei nigende Luft in das Filtergehäuse 14 gelangen.

Der Filtereinsatz 20 ist in dem Filtergehäuse 14 so angeordnet, dass er den Gehäuse- Luftauslass 24 luftströmungstechnisch von dem Gehäuse-Lufteinlass 26 trennt.

Auf der dem Innenraum des Filtergehäuses 14 axial zugewandten Seite ist der Gehäuse- Luftauslass 24 von einer Gehäuse-Anlagefläche 28 umfangsmäßig zusammenhängend umgeben. Die Gehäuse-Anlagefläche 28 ist insbesondere in Figuren 3 und 5 gezeigt. Die Gehäuse-Anlagefläche 28 umfasst eine Dichtungszone 30 und eine Ausgleichszone 32. Die Dichtungszone 30 umgibt den Gehäuse-Lufteinlass 26 ringförmig. Die Ausgleichs- zone 32 ist flächig und umgibt die Dichtungszone 30 umfangsmäßig zusammenhängend. Eine Zusammenbaurichtung 34 des Filters 10 verläuft senkrecht zur Achse 22. In Zusam- menbaurichtung 34 wird der Filtereinsatz 20 in den Gehäusetopf 16 eingebaut und der Gehäusedeckel 12 auf den Gehäusetopf 16 montiert.

Bezüglich einer gedachten Ebene, welche durch die Zusammenbaurichtung 34 und die Achse 22 aufgespannt ist, auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuse-Luftauslasses 24 sind zwei Positionierstege 36 angeordnet. Die Positionierstege 36 haben jeweils ein etwa U-förmiges Profil, wobei die Öffnungen des "U" jeweils dem anderen Positioniersteg 36 zugewandt sind. Auf der der Einbauöffnung 18 zugewandten Seite sind die Positio- niersteg 36 jeweils offen. Die Positionierstege 36 dienen zur Führung und Positionierung eines starren Anschlussrahmens 40 des Filtereinsatzes 20.

Der Anschlussrahmen 40 umgibt einen Einsatz-Luftauslass 42 des Filtereinsatzes 20 um- fangsmäßig und flächig zusammenhängend. Auf einer axialen Stirnseite ist der An- schlussrahmen 40 einteilig mit einem Mittelrohr 44 des Filtereinsatzes 20 verbunden.

Das Mittelrohr 44 erstreckt sich koaxial zur Achse 22 und umgibt einen Einsatzinnenraum 46 umfangsmäßig zusammenhängend. Die Umfangswand des Mittelrohrs 44 ist luft- durchlässig. Auf den radial gegenüberliegenden Umfangsseiten des Mittelrohrs 44 sind zwei Blöcke aus Filtermedium 48 angeordnet. Bei dem Filtermedium 48 kann es sich beispielsweise um Filtervlies oder ein anderes zur Filtration von Luft geeignetes Material handeln. Beispielhaft kann das Filtermedium 48 zur Realisierung eines Blocks zickzack- förmig gefaltet sein.

Das Mittelrohr 44 hat insgesamt eine konische Form. Der Durchmesser des Mittelrohrs 44 nimmt von dem Anschlussrahmen 40 aus in axialer Richtung betrachtet ab. Insgesamt ist der Filtereinsatz 20 in Zusammenbaurichtung 34 betrachtet etwa V-förmig. Ein derart aufgebauter Filtereinsatz 20 kann bekanntermaßen als "Doppelbalg-Filtereinsatz" be- zeichnet werden.

Auf der den beiden Filtermedien 48 abgewandten Stirnseite ist der Anschlussrahmen 40 über die gesamte Fläche mit einem elastischen, also flexiblen, Anlagemedium 50 belegt. Das Anlagemedium 50 kann beispielsweise aus Polyurethan, Polyurethanschaum, Gummi, Moosgummi, Vlies oder einem anderen entsprechend elastischen Material be- stehen. Das Anlagemedium 50 kann mit dem Anschlussrahmen 40 als Zweikomponen- tenbauteil realisiert sein. Das Anlagemedium 50 ist weicher als der starre Anschlussrah- men 40.

Das Anlagemedium 50 weist eine Einsatz-Dichtungszone 52 auf, welche den Einlass- Luftauslass 42 ringförmig umgibt. Ferner weist das Anlagemedium 50 eine Einsatz-Aus- gleichszone 54 auf, welche die Einsatz-Dichtungszone 52 umfangsmäßig flächig zusam- menhängend umgibt. Bei zusammengebautem Filter 10 liegt die Einsatz-Dichtungszone 52 in axialer Richtung dichtend an der Gehäuse-Dichtungszone 30 an. Die Einsatz-Aus- gleichszone 54 liegt an der Gehäuse-Ausgleichszone 32 an und sorgt für einen Ausgleich von montage- und betriebsbedingten Toleranzen und Vibrationen.

Der Gehäusedeckel 12 weist auf der axialen Stirnseite, welche bei montiertem Filter 10 der Stirnseite des Gehäusetopfes 16 mit dem Gehäuse-Luftauslass 24 und dem Gehäu- se-Lufteinlass 26 zugewandt ist, zwei schwertförmige Führungs- und Verspannelemente 56 auf. Die Führungs- und Verspannelemente 56 erstrecken sich jeweils parallel zur Zu- sammenbaurichtung 34 auf bezüglich der Achse 22 radial gegenüberliegenden Seiten. Die Führungs- und Verspannelemente 56 sind also insgesamt gabelförmig angeordnet. Der Abstand ihrer radial abgewandten Außenseiten ist kleiner als der Abstand der Posi- tionierstege 36 des Gehäusetopfs 16. Die Führungs- und Verspannelemente 56 können beim Zusammenbau des Filtergehäuses 14 in den Positionierstegen 36 geführt werden.

Die Führungs- und Verspannelemente 56 sind jeweils zu ihren freien Enden hin keilförmig zulaufend.

Zur Montage des Filters 10 wird der Filtereinsatz 20 in Zusammenbaurichtung 34 so in den Gehäusetopf 16 gesteckt, dass der Anschlussrahmen 40 zwischen den Positio- niersteg 36 geführt wird.

Anschließend wird der Gehäusedeckel 12 in Zusammenbaurichtung 34 auf den Gehäu- setopf 16 montiert, wobei die Führungs- und Verspannelemente 56 axial betrachtet zwi- schen den Positionierstegen 36 des Gehäusetopfs 16 der Rückseite des Anschlussrah- mens 40 des Filtereinsatzes 20 geführt werden.

Die dem Innenraum des Gehäusetopfs 16 zugewandte Rückseite des Anschlussrahmens 40 ist mit einer Führungs- und Verspannstruktur 57 ausgestattet, an der die Führungs- und Verspannelemente 56 jeweils entlanggleiten können. Dabei stützen sich die Füh- rungs- und Verspannelemente 56 mit ihren Rückseiten axial gegen die Positionierstege 36 ab und pressen den Anschlussrahmen 40 in axialer Richtung gegen die Gehäuse- Anlagefläche 28. Das Anlagemedium 50 wird dabei im Bereich der Einsatz-Dichtungs- zone 52 stärker verpresst als im Bereich der Einsatz-Ausgleichszone 54, so dass zwi- schen der Einsatz-Dichtungszone 52 und der Gehäuse-Dichtungszone 30 eine axiale Dichtwirkung verbessert wird. Im Bereich der Einsatz-Ausgleichszone 54 ist die axiale Verpressung geringer, so dass dort entsprechende Schwingungen und Vibrationen des Filtereinsatzes 20 relativ zum Gehäusetopf 16 ausgeglichen werden können, wodurch auch die Montagekräfte reduziert werden.

In Figuren 3 bis 7 sind beispielhaft drei Phasen beim Einbau des Filtereinsatzes 20 in den Gehäusetopf 16 gezeigt.

Figuren 3 und 4 zeigt eine erste Phase, in der sich das Anlagemedium 50 gerade noch außerhalb des Bereichs der Gehäuse-Anlagefläche 28 befindet. Der untere Rand der Gehäuse-Anlagefläche 28, welcher der Einbauöffnung 18 zugewandt ist, ist von dem Ge- häuseinnenraum weg gebogen und bildet eine Einführrampe 58 für das Anlagemedium 50. An der Einführrampe 58 wird beim Einbau des Filtereinsatzes 20 das Anlagemedium 50 entlanggeführt.

Figuren 5 und 6 zeigen eine Einbauphase des Filtereinsatzes 20, in der sich der dem unteren Rand zugewandte untere Bereich des Anschlussrahmens 40 und des Anlage- mediums 50 innerhalb des Bereichs des Gehäuse-Luft-Auslasses 24 befindet.

Figuren 7 und 8 zeigen den Filtereinsatz 20 in seiner Endposition, in der der Anschluss- rahmen 40 mit dem Anlagemedium 50 vollständig an der Gehäuse-Anlagefläche 28 an- liegt.

Beim Betrieb des Filters strömt zu reinigende Luft durch den Gehäuse-Lufteinlass 26 in das Filtergehäuse 14. Der den Filtereinsatz 20 umgebende Bereich des Innenraums des Filtergehäuses 14 bildet eine Rohluftseite des Filtereinsatzes 20. Die Luft durchströmt die Filtermedien 48 von radial außen nach radial innen, wird dort gereinigt und gelangt in den Einsatzinnenraum 46. Der Einsatzinnenraum 46 bildet eine Reinluftseite des Filtereinsat- zes 20. Die gereinigte Luft strömt von dem Einsatzinnenraum 46 durch den Einsatz-Luft- auslass 42 in den Gehäuse-Luftauslass 24 und verlässt durch diesen das Filtergehäuse 14.

In Figur 9 ist der Filtereinsatz 20 in Alleinstellung gezeigt. Der Anschlussrahmen 40 und das Mittelrohr 44 können hierbei insbesondere einstückig ausgebildet sein. Der An- schlussrahmen weist auf seiner von dem Filtermedium 48 weg weisenden Stirnfläche das Anlagemedium 50 auf und hat an der dem Filtermedium zugewandten Stirnseite die Füh- rungs- und/oder Verspannstruktur 57, die beispielsweise durch eine um die Normalen- ebene der Längsmittelachse 22 geneigten Verlauf haben kann. Die Führungs- und/oder Verspannstruktur 57 kann in einer Benutzungsanordnung wie hierin bereits beschrieben zum besseren Verpressen des Anlagemediums 50 eingesetzt werden, wobei hierzu ein gehäuseseitiges Führungs- und/oder Verspannelement einsetzbar ist, das als Spannkeil ausgebildet sein kann und eine Verpressung in Axialrichtung bewirkt. Auch gut zu erken- nen in der Darstellung ist die beabstandete Anordnung von Anschlussrahmen 40 und Filtermedium 48, wobei die Beabstandung durch einen sich rohrförmig in Axialrichtung erstreckenden Abschnitt des Einsatz-Fluiddurchlasses 42 erreicht wird, der einenends den Anschlussrahmen 40 durchbricht und anderenends fluidisch mit dem Einsatzinnen- raum 46 verbunden ist.

In Figuren 10 und 1 1 ist ein Filtereinsatz 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform ge- zeigt. Zur besseren Übersicht sind in Figur 10 das Filtermedium und das Anlagemedium nicht gezeigt. Von der Stirnseite des Anschlussrahmens 40 weg erstrecken sich über dessen Fläche verteilt axial mehrere Haltenadeln 43, die sich in dem Anlagemedium 50 verkrallen und es kraftschlüssig halten, so dass es insbesondere beim Einbau in ein Fil- tergehäuse nicht verrutschen kann. Ferner erstreckt sich von der Stirnseite des An- schlussrahmens 40 in Axialrichtung ein teilweise den Einsatz-Fluiddurchlass 42 umlau- fender Haltebund 43 bzw. Ringbund, der das Anlagemedium zusätzlich fixiert. Der Halte- bund 43 ist geeigneter Weise an einer in Montagerichtung vorderen Umlaufkante des Einsatz-Fluiddurchlasses 42 angeordnet.

Der Einsatz Fluiddurchlass 42 weist gemäß dieser und weiteren Ausführungsformen ei- nen Axial-Rohrabschnitt 45 auf, der den Anschlussrahmen 50 in vorgenannter Weise in Axialrichtung fluidisch mit dem Einsatzinnenraum 46 verbindet. Schließlich ist in Fig. 12 eine letzte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterein satzes 20 gezeigt. Dieser unterscheidet sich von der in Fig. 11 gezeigten Ausführungs- form dadurch, dass der Anschlussrahmen 40 um eine Achse, die normal zur Längsrich- tung verläuft, gebogen bzw. geknickt ausgeführt ist, wobei der Krümmungswinkel mit a gekennzeichnet ist. Geeigneterweise weist die Gegenschnittstelle des Gehäuses, d.h. die Gehäuse-Anlagefläche 28, eine mit der Biegung des Anschlussrahmens 40 korres- pondierende Biegung auf. Bei Einsatz des erfindungsgemäß vorgesehenen, bevorzugt fluiddurchlässigen, flächigen Anlagemediums 50 als "Dichtung" bestehen keinerlei Prob- leme auch zerklüftete, gebogene, gekrümmte und/oder geknickte Schnittstellenpaarun- gen zuverlässig "abzudichten".